WO2006126907A1 - Method for transmitting digital messages via telecommunications systems using a multi-position phase shift keying - Google Patents

Abstract

The invention relates to radio engineering and can be used for transmitting digital messages via multi-channel communications, location, navigation, telemetry and control systems provided with a multi-position phase shift keying. The inventive method consists in setting the length of each exciting radio pulse in such a way that it is at least a half the length of the sample of the phase shift keying sequence received from the output of a radioelectronic system selective path. The remaining part of the sample is formed by a transient process free component. The selective path is embodied in the form of in-series connected unidirectional selective links having near frequency characteristics. The exciting radio pulses of said phase shift keying sequence are spacely arranged with respect to each other and use said spaces for transmitting messages through other independent communication channels. Said invention makes it possible to substantially minimise a phase variation of a signal at the selective path output, thereby making it possible to form a multi-position phase shift keying in a dynamic operating mode of the telecommunication system and to increase the digital message transmitting speed at the high reliability and quality of information retrieval.

Description

Способ передачи дискретных сообщений в системах телекоммуникации с использованием многопозиционной фазовой манипуляции Method for transmitting discrete messages in telecommunication systems using multi-position phase manipulation

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для применения при передаче дискретных сообщений с использованием многопозиционной фазовой манипуляции в многоканальных системах связи, локации, навигации, телеметрии и управления. Переносчиком информации в этих системах могут быть как электромагнитные, так и акустические волны.The invention relates to radio engineering and is intended for use in the transmission of discrete messages using multi-position phase-shift keying in multi-channel communication systems, locations, navigation, telemetry and control. The transmitter of information in these systems can be both electromagnetic and acoustic waves.

Одной из актуальных задач, решаемых при создании систем телекоммуникации, является повышение их информативных способностей. В конечном счете, это сводится к тому, что при заданных частотно-временном ресурсе и динамическом диапазоне сигналов обеспечивают ускорение прохождения потока информации при высокой надежности передачи сообщений. Важным направлением в построении современных систем радиосвязи является использование неэнергетического параметра радиосигнала - его фазы в качестве информативного признака. Стремление к увеличению скорости передачи потока информации приводит к необходимости работы системы в динамическом режиме, когда съем информации о фазе сигнала происходит при переходных процессах. Это обуславливает тенденцию перехода к широкополосным и сверхширокополосным системам и сигналам. С ростом широкополосности избирательных звеньев - избирательных (полосовых) фильтров (ИФ), являющихся важной частью тракта системы, растет асимметрия их частотной характеристики. Это может привести к искажению или полному разрушению фазового признака сигнала при переходных процессах. Действительно, фаза радиоимпульсного сигнала является легко уязвимым параметром его, когда нарушение комплексной сопряженности спектра относительно частоты высокочастотного заполнения сигнала приводит к значительному динамическому выбегу фазы относительно задаваемого при фазовой манипуляции (ФМн) сигнала. Этот выбег фазы является существенным фактором, ограничивающим количество позиций при фазовой манипуляции (Золотарев И. Д., Нестационарные процессы в резонансных усилителях фазово-импульсных измерительных систем, Новосибирск: Наука, СО АН СССР, 1969, ее. 33-40, 71-83, 114-126; Золотарев И.Д., Переходные процессы в избирательных усилителях на транзисторах. M.: Связь, 1976, ее. 67-82, 96-101).One of the urgent tasks to be solved when creating telecommunication systems is to increase their informative abilities. Ultimately, this boils down to the fact that for a given frequency-time resource and dynamic range of signals, they accelerate the flow of information with high reliability of message transmission. An important direction in the construction of modern radio communication systems is the use of a non-energy parameter of the radio signal - its phase as an informative feature. The desire to increase the transmission rate of the information flow leads to the need for the system to work in dynamic mode, when the information about the phase of the signal is removed during transients. This leads to a trend towards a transition to broadband and ultra-wideband systems and signals. With the increase in the broadband frequency of the selective links — the selective (band-pass) filters (IF), which are an important part of the system path, the asymmetry of their frequency response increases. This can lead to distortion or complete destruction of the phase sign of the signal during transients. Indeed, the phase a radio pulse signal is an easily vulnerable parameter when a violation of the complex conjugation of the spectrum with respect to the frequency of the high-frequency filling of the signal leads to a significant dynamic out-of-phase relative to the signal specified during phase manipulation (PSK). This phase stick-out is a significant factor limiting the number of positions during phase manipulation (I. Zolotarev, Unsteady processes in resonant amplifiers of phase-pulse measuring systems, Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, 1969, her. 33-40, 71-83 , 114-126; Zolotarev I.D., Transients in selective transistor amplifiers. M: Communication, 1976, e. 67-82, 96-101).

Реакция ИФ на колебательное возмущение определяется решением обыкновенного дифференциального уравнения, которое характеризует переходный процесс на выходе ИФ. Эту реакцию находим как сумму частного и общего решения дифференциального уравнения. Частное решение характеризует вынужденную составляющую переходного процесса, общее решение - свободную составляющую переходного процесса (CCl 111). Для возбуждения ИФ отрезком колебания (радиоимпульсом с прямоугольной огибающей) вынужденная составляющая переходного процесса находится как стационарная реакция ИФ на моногармоническое возбуждение, взятая на интервале действия возбуждающего радиоимпульса. Поведение CCi 111 определяется характеристическим уравнением дифференциального уравнения, которое задает знаменатель передаточной функции избирательной системы. Для нахождения реакции линейной части тракта системы обычно применяют операционное исчисление на основе интегральных преобразований Лапласа. Реакция ИФ тракта системы ищется как сумма вычетов в полюсах изображающей функции. Для колебательных систем и возбуждающих радиосигналов изображающая функция содержит комплексно-сопряженные пары полюсов. Но именно для этого важного случая трудоемкость нахождения решения при исследовании переходных процессов оказывается весьма высокой. Сложность нахождения реакции избирательного тракта особенно возрастает при последовательном включении идентичных ИФ, при котором изображающая функция имеет кратные комплексно-сопряженные пары полюсов.The response of an IF to vibrational disturbance is determined by the solution of an ordinary differential equation that characterizes the transition process at the output of the IF. We find this reaction as the sum of the particular and general solutions of the differential equation. A particular solution characterizes the forced component of the transition process, a general solution - the free component of the transition process (CCl 111). For excitation of an IF by a segment of oscillation (a radio pulse with a rectangular envelope), the stimulated component of the transition process is found as a stationary reaction of the FI to monoharmonic excitation taken over the interval of action of the exciting radio pulse. The behavior of CCi 111 is determined by the characteristic equation of the differential equation, which defines the denominator of the transfer function of the electoral system. To find the reaction of the linear part of the system path, operational calculus based on Laplace integral transforms is usually used. The response of the IF path of the system is sought as the sum of the residues at the poles of the image function. For oscillatory systems and exciting radio signals, the image function contains complex conjugate pairs of poles. But just for this important case, the complexity of finding a solution in the study of transients is very high. The complexity of finding the reaction of the electoral tract especially increases with the sequential inclusion of identical IF, in which the imaging function has multiple complex conjugate pairs of poles.

Имеется ряд асимптотических методов, упрощающих определение переходного процесса (например, метод малого параметра). Но они не могут быть рекомендованы при исследовании систем, использующих ФМн сигналы, т.к. не обеспечивают получение достоверной информации о поведении фазы реакции избирательного тракта системы. С другой стороны динамический выбег фазы при переходном процессе определяет минимально допустимый шаг для многопозиционной ФМн.There are a number of asymptotic methods that simplify the definition of a transient process (for example, the small parameter method). But they cannot be recommended in the study of systems using PSK signals, because do not provide reliable information about the behavior of the reaction phase of the electoral path of the system. On the other hand, the dynamic phase stick-out during the transition process determines the minimum allowable step for multi-position PSK.

Быстрое обратное преобразование Лапласа дает точное решение дифференциальных уравнений системы (Золотарев И. Д., О возможности упрощения выполнения обратного преобразования Лапласа (случай кратных полюсов). // Известия Сибирского отд. АН СССР, серия техн. наук, 1964, вып. 3, JVs 10, с. 162-166; I.D.Zоlоtаrеv, Y.Е.МШеr, Т.О.Роzhагskу, Rеsеаrсh Of Passing Of Тhе Ultrаwidеbапd Рhаsе-Shift Кеуеd (PSK) Rаdаr Sigпаls Тhrоugh Тhе Sеlесtivе Filtеr At Vаriоus Fоrms Of Тhе Епvеlорiпg Сurvеs Of Тhе Disсrеtе. // "RADAR2004" Маtеriаls. - Тоulоusе. - 2004). Найденные методом быстрого обратного преобразования Лапласа информативные параметры амплитуда, фаза, частота радиосигнала соответствуют их физическому адеквату (Zоlоtаrеv I.D., Тhе Nеw Аррrоасh iп Dеtеrmiпаtiоп оf thе "Аmрlitudе, Рhаsе, Frеquепсу" Рrоblеm iп thе Тhеоrу оf Sigпаls апd Sуstеms. // Аbstrасts оf thе XXV Gепеrаl Аssеmblу оf Iпtеrпаtiопаl Uпiоп оf Rаdiо Sсiепсе - URSI-96, Lillе, Frапсе, 1996, р. 148; Zоlоtаrеv I.D., Sоlutiоп Of Тhе Рrоblеm "Аmрlitudе, Рhаsе, Frеquепсу" In Еlесtrопiсs With Тhе Usе Of Lарlасе Тrапsfоrm. // Рrосееdiпg оf thе Рrоgrеss in Electromagnetics Rеsеагсh Sуsроsium. PIERS-97. Саmbridgе, Маssасhusеtts, USA, 1997, р. 282).The fast inverse Laplace transform provides an exact solution to the differential equations of the system (I. Zolotarev, On the possibility of simplifying the inverse Laplace transform (the case of multiple poles). // Bulletin of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, series of technical sciences, 1964, issue 3, JVs 10, pp. 162-166; IDZolotarev, Y.E.Mscher, T.O.Rozhagsku, Resеаrсh Of Passing Of Те Ultrаwіdbapd Рісе-Shift Кеуеd (PSK) Rаdеr Sigpels Тhrеtо Тhrеgеt That Disсrete. // "RADAR2004" Materials. - Toulouse. - 2004). Found method of fast inverse Laplace transform informative parameters of amplitude, phase, frequency radio signals correspond to their physical adequate (Zolotarev ID, The New Arrroash ° F Ip Determipatiop the "Amrlitude, Rhase, Frequepsu" Ip Rroblem the Theoru ° F Sigpals apd Sustems. Abstrasts ° F // the XXV Geperal Assemblu Ipterpatiopal Upiop ° F ° F Radio Ssiepse - URSI-96, Lille, Frapse, 1996, p 148; Zolotarev ID, Solutiop Of The Rroblem "Amrlitude, Rhase, Frequepsu" In Elestropiss With The Use Of Larlase Trapsform // Rroseedipg.. оf thе rogrеss in Electromagnetics Resegsusrosium. PIERS-97. Cambridge, Masshusetts, USA, 1997, p. 282).

Опасность разрушения информативного фазового признака в реакции избирательного тракта радиоэлектронной системы на последовательность ФМн сигналов обусловила интенсивный поиск решений, позволяющих уменьшить вариацию фазы при переходном процессе.The danger of the destruction of the informative phase feature in the reaction of the electoral path of the electronic system to the sequence of PSK signals has led to an intensive search for solutions to reduce phase variation during the transition process.

Известен способ снижения влияния переходного процесса на искажение фазы сигнала, предусматривающий уменьшение длительности переходного процесса относительно длительности возбуждающего сигнала за счет расширения полосы пропускания избирательной системы по сравнению с оптимальной (Вентцель Е.С. Теория вероятностей. M.: Наука, 1969, ее. 454-457; Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах. M.: Сов. радио, 1972, ее. 111- 112; Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. M.: Радио и связь, 1991, ее. 200-201).A known method of reducing the influence of the transient on the phase distortion of the signal, providing for a reduction in the duration of the transient process relative to the duration of the exciting signal by expanding the bandwidth of the electoral system as compared to the optimal one (Ventzel E.S. Probability Theory. M .: Nauka, 1969, ee. 454 -457; Gutkin LS, Theory of Optimal Methods of Radio Reception under Fluctuation Noises. M .: Sov. Radio, 1972, e. 111-112; Okunev Yu.B. Digital Transmission of Information by Phase-Shifted Signals. M .: Radio and Communications, 1991 , her. 200-201).

Однако при реализации этого способа за счет неоптимального расширения полосы пропускания ИФ возрастает уровень шума и, следовательно, ухудшается энергетика радиолинии, а значит и допустимая скорость передачи информации.However, when implementing this method, due to the non-optimal expansion of the IF bandwidth, the noise level increases and, consequently, the energy of the radio link is degraded, and hence the permissible information transfer rate.

Известен способ формирования фазоманипулированной последовательности радиоимпульсов, в котором для уменьшения негативного воздействия переходного процесса, одновременно с основным фазоманипулированным сигналом на вход ИФ в моменты манипуляции фазы подают дополнительные импульсы, соответствующим образом сфазированные с фазоманипулированным сигналом, и, тем самым, осуществляют частичную компенсацию переходного процесса в ИФ с локализацией искажений фазоманипулированного сигнала на ограниченном интервале времени (SU 1020965 A, H 03 С 3/02, 30.05.1983; SU 1145453 A₅ H 03 С 3/02, 15.03.1985).A known method of forming a phase-manipulated sequence of radio pulses, in which, to reduce the negative impact of the transient, simultaneously with the main phase-manipulated signal, additional pulses are fed to the IF input at the time of phase manipulation, correspondingly phased with the phase-manipulated signal, and thereby partially compensate the transition process in IF with localization of distortions of the phase-shifted signal on limited time interval (SU 1020965 A, H 03 C 3/02, 05/30/1983; SU 1145453 A ₅ H 03 C 3/02, 03/15/1985).

Наконец, известен способ формирования фазоманипулированной последовательности радиоимпульсов, в котором время действия переходного процесса уменьшают за счет подготовительного заряда емкости ИФ, осуществляемого перед поступлением на вход ИФ каждого радиоимпульса (SU 1160553 A, H 03 К 7/04, 07.06.1985).Finally, there is a method of forming a phase-manipulated sequence of radio pulses in which the duration of the transient process is reduced due to the preparatory charge of the IF capacitance, carried out before each IF pulse arrives at the IF input (SU 1160553 A, H 03 K 7/04, 06/07/1985).

Недостатки известных способов, базирующихся на аппаратных мероприятиях в цепях ИФ, заключаются в сложности их конструктивной реализации и малоэффективном подавлении влияния переходного процесса.The disadvantages of the known methods based on hardware measures in the IF circuits are the complexity of their constructive implementation and ineffective suppression of the transition process.

Таким образом, все перечисленные выше пути снижения деформации фазового признака сигнала не являются оптимальными.Thus, all of the above ways to reduce the deformation of the phase sign of the signal are not optimal.

Задачей изобретения является обеспечение на выходе ИФ малой вариации фазы для каждого дискрета в многопозиционной ФМн последовательности радиоимпульсов. При этом неизбежно возникающуюThe objective of the invention is to provide the IF output with a small phase variation for each discrete in a multi-position PSK sequence of radio pulses. In this case, inevitably arising

ССПП, которая в обычном способе реализации ФМн сигнала со следующими друг за другом дискретами играет разрушающую роль для фазы радиосигнала на выходе избирательного тракта радиоэлектронной системы, в данном случае, напротив, предлагается использовать как позитивную компоненту, несущую фазовую информацию.SSPP, which in the usual way of implementing the PSK signal with successive discretes plays a destructive role for the phase of the radio signal at the output of the selective path of the electronic system, in this case, on the contrary, it is proposed to use as a positive component that carries phase information.

Достигаемый технический результат выражается в увеличении информативной способности системы за счет:Achievable technical result is expressed in increasing the informative ability of the system due to:

1) минимизации вариации фазы при переходном процессе до уровня, позволяющего применять многопозиционную фазовую манипуляцию, и обеспечения возможности снятия фазовой информации в динамическом режиме (в процессе изменения формы огибающей); 2) формирования радиоимпульсов с одинаковой колоколообразной формой огибающих независимо от фазы каждого из дискретов информационной последовательности ;1) minimize phase variation during the transition process to a level that allows the use of multi-position phase shift keying, and provide the ability to remove phase information in dynamic mode (in the process of changing the shape of the envelope); 2) the formation of radio pulses with the same bell-shaped envelope shape, regardless of the phase of each of the discrete information sequences;

3) возможности введения дополнительной амплитудной манипуляции радиоимпульсов последовательности благодаря подобию форм огибающих сигналов на выходе избирательного тракта системы (п. 2), т.е. перехода к амплитудно-фазовой манипуляции;3) the possibility of introducing additional amplitude manipulation of the radio pulses of the sequence due to the similarity of the shape of the envelope of the signals at the output of the selective path of the system (p. 2), i.e. transition to amplitude-phase manipulation;

4) улучшения качества обработки сигнала при использовании псевдослучайной манипуляции фазы с последующей корреляционной обработкой (например, в системах с кодовым сигналом типа CDMA);4) improving the quality of signal processing when using pseudo-random phase manipulation with subsequent correlation processing (for example, in systems with a code signal such as CDMA);

5) использования пауз между радиоимпульсами для передачи сообщений по другим независимым каналам связи;5) the use of pauses between radio pulses for transmitting messages through other independent communication channels;

6) снятия проблемы инерционности схемы установки фазы очередного дискрета в каждом канале связи благодаря наличию интервала между возбуждающими импульсами.6) removal of the inertia problem of the phase setting circuit of the next discrete in each communication channel due to the presence of an interval between exciting pulses.

Для решения поставленной задачи предложен способ передачи дискретных сообщений в системах телекоммуникации с многопозиционной фазовой манипуляцией, согласно которому длительность каждого возбуждающего радиоимпульса устанавливают по крайней мере в два раза меньшей заданной длительности дискрета ФМн последовательности, снимаемого с выхода избирательного тракта радиоэлектронной системы, а оставшаяся часть дискрета формируется за счет свободной составляющей переходного процесса.To solve this problem, a method for transmitting discrete messages in telecommunication systems with multi-position phase-shift keying is proposed, according to which the duration of each exciting radio pulse is set at least two times shorter than the specified duration of the FMN discrete sequence taken from the output of the electoral path of the electronic system, and the remaining part of the discrete is formed due to the free component of the transition process.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения.Partial essential features of the invention contribute to the solution of the problem.

В качестве избирательного тракта используют последовательно включенные однонаправленные избирательные звенья с близкими частотными характеристиками.As a selective path, sequentially connected unidirectional selective links with close frequency characteristics are used.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Итоговую частотную характеристику избирательного тракта системы рассматривают как произведение частных характеристик избирательных звеньев приемного и передающего трактов, каждый из которых настроен на частоту высокочастотного заполнения возбуждающих радиоимпульсов при совпадающих частотах свободных колебаний.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The final frequency response of the electoral path of the system is considered as the product of the private characteristics of the selective links of the receiving and transmitting paths, each of which is tuned to the frequency of the high-frequency filling of the exciting radio pulses at the same frequencies of free vibrations.

Возбуждающие радиоимпульсы данной фазоманипулированной последовательности располагают с паузами друг относительно друга, которые используют для передачи сообщений по другим независимым каналам связи. Для сопоставления рассмотрим два случая передачи информации в системах с использованием многопозиционной ФМн. Выражением (1) дана обычная ФМн последовательность, поступающая на приемо-передающий избирательный тракт.Exciting radio pulses of this phase-manipulated sequence are paused relative to each other, which are used to transmit messages through other independent communication channels. For comparison, we consider two cases of information transfer in systems using multi-position PSK. Expression (1) gives the usual PSK sequence arriving at the transmit-receive selective path.

f_m(t) = ∑A_o siп(ω_ct + ψ + φ_ι)[l(t - iτ) - Чt - (i + V)τ)] , (1)f _m (t) = ∑A _o sip (ω _c t + ψ + φ _ι ) [l (t - iτ) - Чt - (i + V) τ)], (1)

(=0 где 1(0 - функция единичного скачка, <p_t - манипулируемый элемент фазы, заданный в соответствии с информационным сообщением, м + \ - число дискретов в ФМн последовательности.(= 0 where 1 (0 is the unit jump function, <p _t is the phase element being manipulated, set in accordance with the information message, m + \ is the number of samples in the QPS sequence.

Выражение (2) описывает возбуждющий сигнал в предложенном способе реализации системы с многопозиционной ФМн: м f_ιп' (t) = ∑A_o sm(ω_ct + ψ + φ_ι)m -^) -Чt - (i + l/3)τ)] . (2)Expression (2) describes the exciting signal in the proposed method for implementing a system with multi-position PSK: m f _ιп '(t) = ∑ A _o sm (ω _c t + ψ + φ _ι ) m - ^) -Т - (i + l / 3) τ)]. (2)

/=0/ = 0

Здесь в качестве примера для каждого дискрета последовательности длительность возбуждающего сигнала принята равной 1/3 от его заданной длительности τ . Оставшаяся часть дискрета на выходе тракта радиоэлектронной системы формируется за счет CCl И 1. В обоих случаях сформированные сигналы проходят через ИФ передающего и приемного устройств. Инерционность этих ИФ определяет характер переходного процесса в системе телекоммуникации, реализующейHere, as an example, for each discrete sequence, the duration of the exciting signal is taken to be 1/3 of its given duration τ. The remainder of the discrete at the output of the path of the electronic system is generated by CCl AND 1. In both cases, the generated signals pass through the IF of the transmitting and receiving devices. The inertia of these IFs determines the nature of the transition process in a telecommunication system that implements

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) предложенный способ. Итоговая частотная характеристика избирательного тракта системы рассматривается как произведение частных характеристик избирательных звеньев приемного и передающего трактов. Тогда передаточную функцию избирательной части приемо-передающего тракта для каскадов с идентичной частотной характеристикой можно записать в форме

где п - число каскадов, K₀ - размерный коэффициент, характеризующий изменение уровня сигнала в приемо-передающем тракте, а - свободный член полинома числителя, а - коэффициент затухания каждого ИФ, равный половине полосы пропускания его, ω_r - резонансная частота, полюса изображающей функции s_h2 = ±jω_c , s_ЗA = -a ± jω₀ , ω₀ = -yjω² -а² - частота свободных колебаний каждого из каскадов избирательного тракта системы.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the proposed method. The final frequency response of the electoral path of the system is considered as the product of the private characteristics of the selective links of the receiving and transmitting paths. Then the transfer function of the selective part of the transceiver path for cascades with identical frequency response can be written in the form

where n is the number of cascades, K ₀ is the dimensional coefficient characterizing the change in the signal level in the transceiver path, a is the free term of the numerator polynomial, a is the attenuation coefficient of each IF equal to half its passband, ω _r is the resonant frequency of the functions s _h2 = ± jω _c , s _ЗA = -a ± jω ₀ , ω ₀ = -yjω ² -а ² - the frequency of free oscillations of each of the cascades of the electoral path of the system.

Реакцию избирательного тракта системы на сигналы (1) и (2) представим в форме f_out(t) = Г¹ {F(s)K(_S)} , f_out(t) = Г¹ {F¹ (s)K (s)} , где ZT¹ - оператор обратного преобразования Лапласа, F(s) и F'(s) - изображения сигналов (1) и (2) соответственно.We represent the reaction of the system’s selective path to signals (1) and (2) in the form f _out (t) = Г ¹ {F (s) K ( _S )}, f _out (t) = Г ¹ {F ¹ (s) K (s)}, where ZT ¹ is the inverse Laplace transform operator, F (s) and F '(s) are the images of signals (1) and (2), respectively.

Для перехода из пространства изображений в пространство оригиналов воспользуемся быстрым обратным преобразованием Лапласа. Тогда вещественные сигналы на выходе избирательного тракта системы ищем, выполняя операции f_out(t) = \m{f_out (t)) , /_o'_цД0 = Im{/_o'_ц((0} - Комплексное представление реакции избирательного тракта системы на обычную ФМн последовательность (1) определяется выражениемTo move from the space of images to the space of originals, we use the fast inverse Laplace transform. Then we look for real signals at the output of the electoral path of the system, performing the operations f _out (t) = \ m {f _out (t)), / _o ' _c Д0 = Im {/ _o ' _{cent (} (0} - Complex representation of the reaction of the electoral path system to the ordinary QPS sequence (1) is determined by the expression

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) м f_ои, (0 = Л Σ *C/Ч У ^(β*^+r+л) W - iτ) - \[t - (ι + l)r]} + i=0 я-1SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) m f _about , (0 = Л Σ * C / Ч У ^(β * ^{+ r + л)} W - iτ) - \ [t - (v + l) r]} + i = 0 i-1

+ 2 JK₀ ∑ B_s>, (t - iτ)"-^s-^λ e⁽-^a+jωo){'-^ιт)l(t - iτ) - (3)+ 2 JK ₀ ∑ B _s> , (t - iτ) "- ^s - ^λ e ⁽ - ^{a + jωo) {} '- ^ιт) l (t - iτ) - (3)

- 2 JK₀ ∑ B_{S я} [t - (i + I)T]"-*-¹ _e ^{-^{a+jωo)[Ыι+])т]} \[t - (i + l)т] s=0 где комплексные коэффициенты B_{s ι} находятся из выражения- 2 JK ₀ ∑ B _{S i} [t - (i + I) T] "- * - ¹ _e ^{ - ^{a + jωo) [ιι +]) t]} \ [t - (i + l) t] s = 0 where the complex coefficients B _{s ι} are found from the expression

Здесь ψ_t = ψ + φ_п а коэффициенты B_{s π} в (3) получаются из (4) заменой ψ_t на ψ_п = ψ, + ω_cт .Here ψ _t = ψ + φ _p and the coefficients B _{s π} in (3) are obtained from (4) by replacing ψ _t with ψ _p = ψ, + ω _c t.

Реакция избирательного тракта на ФМн последовательность (2), получаемую предложенным способом, определяется соотношением

The response of the electoral path to the PSK sequence (2) obtained by the proposed method is determined by the ratio

+ 2 JK₀ ∑B_S , [t - iτ)"-^s-^χ _e ^{-^a+jω^'-^ιτ)\{t - iτ) - (5) s=0+ 2 JK ₀ ∑ B _S , [t - iτ) "- ^s - ^χ _e ^{ - ^{a + jω} ^ '- ^ιτ) \ {t - iτ) - (5) s = 0

- VK₀ ∑ B_S' , [t - (i + l / 3)τ]"-^s-^] _e ⁽-Wo^)[<-«+^{i /}з^)r] _l[f _ _{(i + ι / 3)r]} - VK ₀ ∑ B _S ', [t - (i + l / 3) τ] "- ^s - ^] _e ⁽ -Wo ^{) [} <-« + ^{i /} з ^{) r]} _{l [f} _ _{(i + ι / 3) r]}

Коэффициенты B_s' _ι в выражении (5) получаются из выражения (4) заменой ψ_t на ψ\ = ψ_ι +ω_cτ/3.The coefficients B _s ' _ι in expression (5) are obtained from expression (4) by replacing ψ _t with ψ \ = ψ _ι + ω _c τ / 3.

Представим комплексный выходной сигнал в видеImagine a complex output signal in the form

Гош® = fiоrmWW) , где в качестве нормирующей функции примем реакцию избирательного тракта на моногармонический сигнал, которую представим в виде f_пorm(t) = A₀K(j ω_c)e^J(ωc'^+ψ) . N(t) - нормированная комплексная огибающая сигнала на выходе исследуемого избирательного тракта, модуль N(t) характеризует поведение огибающей сигнала на выходе избирательного тракта системы, а функция δ(t) = гrg{N(t)} определяет текущее поведение его фазы.Gauche® = firmWW), where as the normalizing function we take the response of the selective path to the monoharmonic signal, which we will present as f _porm (t) = A ₀ K (j ω _c ) e ^{J (ωc} ' ^{+ ψ)} . N (t) is the normalized complex envelope of the signal at the output of the studied electoral path, the module N (t) characterizes the behavior of the envelope of the signal at the output of the electoral path of the system, and the function δ (t) = gr {N (t)} determines the current behavior of its phase.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В качестве примера рассмотрим 8-ми позиционную фазовую манипуляцию, когда φ^ q^ Δφ , Δφ = π/4 , а q_t принимает любые целочисленные значения в пределах 0-7 в зависимости от конкретного информационного сообщения. Заметим, что при известном способе передачи дискретных сообщений многопозиционной ФМн последовательностью влияние переходных процессов особенно ярко проявляется на смежных дискретах. В предложенном способе влияние переходных процессов используется как положительный эффект, при котором отсутствует межсимвольная интерференция. Для обеспечения наглядной картины закон манипуляции фазы сигнала представим в виде таблицы:SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) As an example, consider an 8-position phase shift keying, when φ ^ q ^ Δφ, Δφ = π / 4, and q _t takes any integer values in the range 0-7 depending on the particular information message. Note that with the known method of transmitting discrete messages by a multi-position PSK sequence, the influence of transients is especially pronounced on adjacent discretes. In the proposed method, the influence of transients is used as a positive effect, in which there is no intersymbol interference. To provide a clear picture, the law of phase manipulation of the signal will be presented in the form of a table:

Сопоставление сигналов на выходе избирательного тракта системы для известного и предлагаемого способов передачи сообщений многопозиционной ФМн последовательностью дано на фиг.1-4. Для примера взят случай 8-ми позиционной фазовой манипуляции, длительность дискрета последовательности аτ = 6 , начальная фаза ψ = 0 ; рассматриваемый избирательный тракт имеет 4 последовательно включенных идентичных звена, эквивалентная добротность Q = 25. Поведение огибающей выходного сигнала определяется функцией N(at) , а его фаза - функцией δ(at) . Здесь на фиг.1,2 отображены функции N{at) и δ(at) при обычном способе передачи ФМн последовательности (без паузы между смежными дискретами), а на фиг.3,4 - для предлагаемого способа. Из фиг. 1-4 следует, что даже при достаточно большой длительности дискрета последовательности аτ = 6 поведение фазы сигнала на выходе избирательного тракта для обычного способа передачи сообщений многопозиционной ФМн последовательностью существенно хуже, чем при предложенном способе.A comparison of the signals at the output of the system’s electoral path for the known and proposed methods for transmitting messages by a multi-position PSK sequence is given in FIGS. 1-4. For example, we take the case of 8-position phase manipulation, the duration of the sequence discrete is aτ = 6, the initial phase is ψ = 0; the electoral path under consideration has 4 identical links connected in series, equivalent Q factor Q = 25. The behavior of the envelope of the output signal is determined by the function N (at), and its phase by the function δ (at). Here, in Fig. 1,2, the functions N {at) and δ (at) are displayed in the usual way of transmitting the PSK sequence (without a pause between adjacent samples), and in Fig. 3,4 for the proposed method. From FIG. 1-4, it follows that even with a sufficiently long duration of the sequence discrete, aτ = 6, the phase behavior of the signal at the output of the selective path for the conventional method of transmitting messages by a multi-position PSK sequence is significantly worse than with the proposed method.

Длительность возбуждающего сигнала при новом походе (фиг.3,4) аτ - 2 , что позволяет использовать освобождающийся временной ресурс еще для 2-х независимых каналов связи (для данного примера), функционирующих на других частотах. При этом имеем существенный выигрыш по качеству снимаемой фазовой информации в каждом из независимых каналов, что приобретает особенно важное значение при построении систем телекоммуникации, использующих фазовый признак сигнала.The duration of the exciting signal with a new trip (Fig.3,4) aτ - 2, which allows you to use the freed time resource for 2 more independent communication channels (for this example), operating at other frequencies. At the same time, we have a significant gain in the quality of the recorded phase information in each of the independent channels, which becomes especially important in the construction of telecommunication systems using the phase attribute of the signal.

Отметим также, что в момент окончания каждого возбуждающего радиоимпульса сохраняется непрерывность фазы формируемого радиоимпульса последовательности, что обеспечивает возможность получения информации о фазе сигнала в динамическом режиме на всем интервале существования сформированного дискрета. We also note that at the end of each exciting radio pulse, the phase continuity of the generated radio pulse of the sequence is maintained, which makes it possible to obtain information about the phase of the signal in dynamic mode over the entire interval of existence of the generated discrete.

Claims

Формула изобретения Claim

1. Способ передачи дискретных сообщений в системах телекоммуникации с использованием многопозиционной фазовой манипуляции, согласно которому длительность каждого возбуждающего радиоимпульса устанавливают по крайней мере в два раза меньшей заданной длительности дискрета фазоманипулированной последовательности, снимаемого с выхода избирательного тракта радиоэлектронной системы, а оставшуюся часть дискрета формируют за счет свободной составляющей переходного процесса. 1. A method for transmitting discrete messages in telecommunication systems using multi-position phase-shift keying, according to which the duration of each exciting radio pulse is set at least two times shorter than the specified duration of the discrete phase-shift sample taken from the output of the electoral path of the electronic system, and the remainder of the discrete is generated by free component of the transition process.

2. Способ по п. l, согласно которому в качестве избирательного тракта используют последовательно включенные однонаправленные избирательные звенья с близкими частотными характеристиками.2. The method according to p. L, according to which one-way unidirectional electoral links with similar frequency characteristics are used as the electoral path.

3. Способ по п.2, согласно которому итоговую частотную характеристику избирательного тракта системы рассматривают как произведение частотных характеристик избирательных звеньев приемного и передающего трактов, каждый из которых настроен на частоту высокочастотного заполнения возбуждающих радиоимпульсов при совпадающих частотах свободных колебаний.3. The method according to claim 2, according to which the final frequency response of the electoral path of the system is considered as the product of the frequency characteristics of the selective links of the receiving and transmitting paths, each of which is tuned to the frequency of the high-frequency filling of the exciting radio pulses at the same frequencies of free vibrations.

4. Способ по любому из п. п.1-3, согласно которому возбуждающие радиоимпульсы данной фазоманипулированной последовательности располагают с паузами друг относительно друга, которые используют для передачи сообщений по другим независимым каналам связи. 4. The method according to any one of p. 1-3, according to which the exciting radio pulses of this phase-manipulated sequence are paused relative to each other, which are used to transmit messages through other independent communication channels.